मास्टर प्रमेय में नियमितता की स्थिति क्यों है?


15

मैं कॉर्मेन एट अल द्वारा एल्गोरिदम का परिचय पढ़ रहा हूं और मैं पेज 73 पर शुरू होने वाले मास्टर प्रमेय का विवरण पढ़ रहा हूं । मामले 3 में एक नियमितता की स्थिति भी है जिसे प्रमेय का उपयोग करने के लिए संतुष्ट होने की आवश्यकता है:

... 3. अगर

(n)=Ω(nलॉग+ε)

कुछ निरंतर के लिए ε>0 और अगर

(n/)सी(n)      [ इस नियमितता शर्त है ]

कुछ निरंतर सी<1 और सभी पर्याप्त रूप से बड़े n , फिर ।।

क्या कोई मुझे बता सकता है कि नियमितता स्थिति की आवश्यकता क्यों है? अगर हालत संतुष्ट नहीं है तो प्रमेय कैसे विफल हो जाता है?


क्या आप लिख सकते हैं कि मामला क्या है और नियामक स्थिति क्या है?

3
मेरे पास आपके लिए कोई निश्चित जवाब नहीं है, लेकिन ऐसा लगता है कि अगर नियमितता की स्थिति पकड़ में नहीं आती है, तो उपप्रकार अधिक से अधिक समय लेते हैं और वे छोटे होते हैं, इसलिए आपको अनंत जटिलता मिलती है।

मुझे यकीन नहीं है कि प्रमेय के समापन के लिए नियमितता की स्थिति आवश्यक है, लेकिन मुझे लगता है कि इसका इस्तेमाल सबूत के लिए आवश्यक है। नियमितता की स्थिति के साथ आपके पास एक सीधा साक्ष्य है, बिना, यह कम से कम बालों वाला होगा।

जवाबों:


10

कठोर प्रमाण नहीं है, लेकिन "मेरे सिर के ऊपर से" स्पष्टीकरण है।

पुनरावृत्ति कल्पना कीजिए एक पेड़ के रूप में। तीसरा मामला परिदृश्य को कवर करता है जब रूट नोड असममित रूप से चल रहे समय पर हावी होता है, अर्थात अधिकांश कार्य पुनरावर्तन वृक्ष के शीर्ष पर औसतन नोड में किया जा रहा है। फिर चलने का समय Θ ( f ( n ) ) हैटी(n/)+(n)Θ((n))

यह सुनिश्चित करने के लिए कि वास्तव में रूट को आपके अधिक काम करने की आवश्यकता है

(n/)सी(n)

यह कहता है कि (रूट में किए गए कार्य की मात्रा) को कम से कम बड़े स्तर पर किए जाने वाले कार्य के योग के रूप में बड़ा करने की आवश्यकता है। (पुनरावृत्ति को n / b पर एक समय कहा जाता है(n)n/ इनपुट के ।)

उदाहरण के लिए पुनरावृत्ति रूट के नीचे के स्तर पर काम एक चौथाई बड़ा है और केवल दो बार किया जाता है ( n / 4 + n / 4 ) बनाम nटी(n)=2टी(n/4)+n(n/4+n/4)n इसलिए रूट हावी है ।

लेकिन क्या होगा अगर फ़ंक्शन नियमितता की स्थिति को पूरा नहीं करता है? उदाहरण के लिए के बजाय n ? तब निचले स्तरों पर किया गया कार्य रूट में किए गए कार्य से बड़ा हो सकता है, इसलिए आप निश्चित नहीं हैं कि रूट हावी है।क्योंकि(n)n


3
मैंने आपके गणित पाठ के लिए अच्छे फॉर्मेटिंग का उपयोग किया है। आप "संपादित" लिंक पर क्लिक कर सकते हैं और देख सकते हैं कि मैंने क्या किया।
जुहो

7

चलो और बी = 2 , ताकि टी ( 2 n ) = n Σ कश्मीर = 0( 2 कश्मीर ) मामले 3 लागू करने के लिए के लिए, हम की जरूरत है ( एन ) = Ω ( एन ε ) (कुछ के लिए ε > 0 ) और नियमितता हालत, ( एन / 2 ) ( 1 - δ ) =1=2

टी(2n)=Σ=0n(2)
(n)=Ω(nε)ε>0 (कुछ के लिए δ > 0 )। आपको प्रमाण से नियमितता की स्थिति मिलती है, अर्थात यह एक प्रमाण से उत्पन्न अवधारणा है। जबकि नियमितता की स्थिति आवश्यक नहीं है (विकिपीडिया पर दिए गए उदाहरण पर विचार करें, f ( n ) = n ( 2 - cos n ) ), आप इसे पूरी तरह से नहीं छोड़ सकते, क्योंकि निम्न उदाहरण प्रदर्शित करता है। पर विचार करें ( 2 n ) = 2 2 लोग इन 2 n > 2 2 लॉग 2 n -(n/2)(1-δ)(n)δ>0(n)=n(2-क्योंकिn) चलो n = 2 मीटर + 1 - 1 । फिर टी ( 2 n ) = मीटर Σ कश्मीर = 0 2 कश्मीर + 1 - 1 Σ टी = 2 कश्मीर 2 2 कश्मीर = मीटर Σ कश्मीर = 0 2 2 कश्मीर + कश्मीर = Θ ( 2 2 मीटर +
(2n)=22लॉग2n>22लॉग2n-1=2n/2
n=2+1-1
टी(2n)=Σ=0Σटी=22+1-122=Σ=022+=Θ(22+),(2n)=22
टी(2n)=Θ((2n))

एक अधिक सामान्य प्रमेय है, अकरा-बाज़ी, जिसमें नियमितता की स्थिति को एक स्पष्ट मात्रा से बदल दिया जाता है जो परिणाम में आता है।


इस पुराने उत्तर को फिर से शुरू करने के लिए क्षमा करें। क्या आप स्पष्ट कर सकते हैं कि आपका फ़ंक्शन नियमितता की स्थिति का उल्लंघन क्यों करता है?
माइआक्स

(n/2)=(n)
हमारी साइट का प्रयोग करके, आप स्वीकार करते हैं कि आपने हमारी Cookie Policy और निजता नीति को पढ़ और समझा लिया है।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.